ФЕРРИТ

ФЕРРИТ (от лат. ferrum – железо), – близкая по составу к Fe структурная составляющая углеродистых сталей и чугунов, а также легированных сталей и чугунов, содержащих, кроме железа и углерода, добавки других металлов. Кроме этого, феррит – фазовая составляющая других структур, например, перлита, состоящего из феррита и цементита. На микрофотографиях феррит как структурная составляющая имеет форму полиэдрических зерен, а в перлите имеет форму полосок, проходящих через зерно перлита.

Согласно диаграмме состояния железо – углерод в феррите растворяется очень мало углерода (до 0,03%), но в легированных сталях в нем могут быть другие металлы в растворенном виде (твердый раствор замещения). Количество растворенного элемента определяется пределом растворимости при комнатной температуре на диаграмме состояния железо – легирующий элемент.

В процессе термической обработки сплавов при нагреве до 723° С феррит переходит в высокотемпературную фазу – аустенит, температура перехода определяется составом феррита, при медленном охлаждении идет обратный пероцесс. При быстром охлаждении (закалке) стали феррит, входивший в перлит перед нагревом, не образуется, а из аустенита возникает структура мартенсита с повышенными механическими свойствами.

Железо при нагреве претерпевает несколько аллотропических превращений, при которых a-железо, существующее при комнатной температуре, переходит в g-железо и d-железо при температурах 910 и 1400° С, соответственно. Кристаллическая структура феррита (a-железа) относится к кубической системе, атомы железа расположены в вершинах и в центре куба.

В некоторых легированных сталях феррит при нагреве не переходит в аустенит (ферритные стали, у них повышенная прочность при высоких температурах и и они сопротивляются коррозии и другим химическим воздействиям.

Показано, что при действии световых импульсов лазера и ударных волн могут возникать сплавы железа, содержащие в твердом растворе значительно больше легирующего элемента, чем допускается диаграммой состояния. Так, сплавы железо-вольфрам при комнатной температуре могут содержать в легированном феррите, согласно диаграмме состояния, 0,1% вольфрама, а при 1800° С 13% вольфрама. После действия лазерных импульсов феррит при комнатной температуре содержит 15% вольфрама, а после действия ударных волн до 100%, т.е. образуется непрерывный ряд твердых растворов, аналогично жидким растворам при смешивании, например, воды и спирта.

Лев Миркин